แม่พิมพ์เย็นเป็นแม่พิมพ์ที่ใช้ซ้ำได้สำหรับเทโลหะ สามารถถอดออกได้ (ประกอบด้วยสองส่วน) หรือไม่ก็ได้ (แม่พิมพ์เขย่า) การหล่อแบบหล่อมีข้อดีมากกว่าการหล่อแบบเปลือกหอย แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง เช่น เมื่อหล่อเหล็กหล่อ การหล่อต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อนเพิ่มเติม
ผลประโยชน์
ในระหว่างการหล่อ มีการถ่ายเทความร้อนที่รุนแรงจากโลหะหลอมเหลวไปยังแม่พิมพ์ ส่งผลให้มีความหนาแน่นสูงขึ้น มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นของโลหะ มีความแม่นยำสูงขึ้น โครงสร้างดีขึ้น และความหยาบน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการหล่อทราย
ขั้นตอนการหล่อแม่พิมพ์ก็ต่างกันตรงที่แม่พิมพ์โลหะ (แบบแช่เย็น) สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ มันทำจากวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงเนื่องจากพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์มีความแม่นยำมากขึ้น สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวของการหล่อ และเนื่องจากค่าการนำความร้อนสูงของแม่พิมพ์ การหล่อจะแข็งตัวอย่างรวดเร็ว
ข้อดีอีกประการของการหล่อแบบหล่อบนแม่พิมพ์ทรายคือ การหล่อที่ได้นั้นได้รับการประมวลผลทางกลไกน้อยลง และลดการใช้วัสดุขึ้นรูป
สุขภาพและนิเวศวิทยา
การขึ้นรูปเย็นเพิ่มผลผลิตแรงงาน 2-3 เท่าเพราะจากกระบวนการไม่รวมการดำเนินการที่ใช้เวลานาน เช่น การเตรียมส่วนผสม การทำความสะอาด และการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ เนื่องจากพื้นที่การผลิตลดลงด้วย ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมและสร้างโรงงานใหม่จึงลดลงอย่างมาก
การทำงานที่ไม่ดีต่อสุขภาพหลายอย่างถูกกำจัดออกจากกระบวนการ เช่น การเคาะแม่พิมพ์ การทำความสะอาดการหล่อ และการบิ่น สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงสภาพการทำงาน แต่ยังช่วยลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมด้วย
ข้อบกพร่อง
การผลิตแม่พิมพ์แช่เย็นนั้นค่อนข้างแพงเนื่องจากความซับซ้อนของกระบวนการเอง หากมีรอยบากในการหล่อ ราคาของแม่พิมพ์จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความจำเป็นในการออกแบบที่ซับซ้อน: ใช้เม็ดมีด ทรายแบบใช้แล้วทิ้ง และแท่งโลหะแบบแยกส่วน
อายุของแม่พิมพ์ถูกกำหนดโดยจำนวนการหล่อคุณภาพดีที่สามารถรับได้ ความเสถียรของรูปทรงเป็นตัวกำหนดความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของกระบวนการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการหล่อเหล็กและเหล็กหล่อ การเพิ่มอายุของแม่พิมพ์เป็นหนึ่งในความท้าทายทางเทคโนโลยีหลักในด้านการผลิตนี้
เนื่องจากการหล่อเย็นอย่างรวดเร็วและข้นของหลอม เป็นการยากที่จะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบางยาวเมื่อหล่อเป็นแม่พิมพ์ นอกจากนี้ยังทำให้เหล็กหล่อได้รับชั้นแข็งและฟอกขาว รูปร่างสามารถอ่อนตัวได้ ซึ่งอาจนำไปสู่ความเค้นและรอยแตกในการหล่อได้ เมื่อใช้แกนทรายแบบใช้แล้วทิ้ง ความแม่นยำในการหล่อจะลดลง ความหยาบของผิวจะเพิ่มขึ้นเมื่อสัมผัสกับแกน
คัดคุณภาพ
การหล่อและแม่พิมพ์มีปฏิสัมพันธ์ที่มีประสิทธิภาพสูง การหล่อจะแข็งตัวและเย็นตัวในแม่พิมพ์ทรายนานกว่าในแม่พิมพ์ อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการเติมของแม่พิมพ์ทรายมักจะดีกว่า ซึ่งทำให้กระบวนการผลิตโดยการหล่อแบบหล่อของการหล่อแบบไม่ใช้ของเหลวลำบากมากขึ้น และยังกำหนดข้อจำกัดดังกล่าว พารามิเตอร์ตามขนาดของการหล่อและความหนาของผนังขั้นต่ำ การหล่ออะลูมิเนียม (เช่นเดียวกับทองแดงและโลหะนอกกลุ่มเหล็กอื่นๆ) เป็นที่นิยมมากที่สุดในรัสเซีย
อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้จากการหล่อเย็นอย่างรวดเร็วทำให้ได้โครงสร้างที่ละเอียดและไม่เป็นรูพรุน ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มความแข็งแรงเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความเหนียวของการหล่ออีกด้วย ในการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กหล่อโดยการหล่อเย็น มีปัญหาหลายประการ: เนื่องจากการตกผลึกที่แปลกประหลาดในการหล่อ การก่อตัวของคาร์ไบด์ ยูเทคติกเฟอร์ไรท์-กราไฟต์จึงเป็นไปได้ ซึ่งช่วยลดความเหนียวและความต้านทานการสึกหรอของเหล็กหล่อ ชั้นผิวฟอกในการหล่อดังกล่าวมีความแข็งมาก ดังนั้นผลิตภัณฑ์จึงเหมาะสำหรับการตัดหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน (การอบอ่อน) ซึ่งช่วยลดความเย็น
โครงสร้างรูปร่าง
ตามปกติแล้ว แม่พิมพ์ทำความเย็นคือแม่พิมพ์ครึ่งตัวสองตัวที่ยึดด้วยที่หนีบ (หมุด) และทันทีก่อนที่จะเริ่มเทโลหะที่หลอมเหลว แม่พิมพ์ครึ่งหนึ่งจะถูกยึดด้วยตัวล็อค กำไรหล่อเลี้ยงการหล่อผ่านทางช่องระบายอากาศและปลั๊กที่เรียกว่า แม่พิมพ์โลหะที่ไม่มีฟังก์ชั่นเชื่อมต่อจะเรียกว่าแม่พิมพ์เขย่า
ก่อนเทพื้นผิวการทำงานของแม่พิมพ์รับการรักษาด้วยชั้นของสารที่ป้องกันเชื้อราจากความร้อนช็อกจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว มาตรการนี้ยังป้องกันไม่ให้หล่อจับกับแม่พิมพ์
เหล็กและเหล็กหล่อ
การหล่อเหล็กและเหล็กหล่อเกิดขึ้นโดยใช้ผงควอตซ์ กราไฟต์ แก้วน้ำ และดินทนไฟเป็นการเคลือบวัสดุทนไฟ ก่อนเท แม่พิมพ์จะต้องถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิหนึ่ง ซึ่งขึ้นอยู่กับความหนาของผนังของการหล่อและโลหะผสมที่ใช้
ข้อกำหนดหลักที่วัสดุที่ใช้ทำแม่พิมพ์จะต้องเป็นไปตามนั้นก็คือ ความทนทานต่อแรงกระแทกจากความร้อน ซึ่งหลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อเทโลหะหลอมเหลว สำหรับการผลิตแม่พิมพ์ ใช้เหล็กหล่อสีเทา เหล็กดัด เหล็กโครงสร้าง เหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสม ตลอดจนโลหะผสมทองแดงและอะลูมิเนียม
แม่พิมพ์ทำเย็นเรียงราย
นี่คือเทคโนโลยีประเภทหนึ่งที่รวมข้อดีของการหล่อแบบเปลือกและแบบหล่อเข้าด้วยกัน ในขณะที่ข้อเสียของทั้งสองวิธีจะราบรื่นขึ้น เทคโนโลยีนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะจากการต้านทานการแตกร้าวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเหนียว ซึ่งทำให้สามารถผลิตการหล่อที่มีความแม่นยำสูง และเมื่อเทียบกับการหล่อแบบเปลือกนอก วัสดุการขึ้นรูปที่มีราคาแพงจะถูกใช้น้อยที่สุด
แบบหล่อโลหะทำขึ้นโดยการเติมช่องว่างระหว่างแบบโลหะของการหล่อกับพื้นผิวด้านในของแม่พิมพ์ วิธีการเป่าด้วยทรายและเยลลี่ที่นิยมใช้กันมากที่สุด สำหรับการเติมจะใช้ส่วนผสมของเรซินทรายซึ่งสารยึดเกาะคือเรซินฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์ (2-2.6%) และurotropin (ประมาณ 10% โดยน้ำหนัก) เช่นเดียวกับการชุบแข็งด้วยตัวเอง (สารยึดเกาะ - แก้วเหลว) และสารประกอบเซรามิก (สารยึดเกาะ - เอทิลซิลิเกต) แม่พิมพ์หล่อเย็นและแบบหล่อที่มีอุณหภูมิ 200 องศา ถ่ายเทความร้อนของส่วนผสมซึ่งจะแข็งตัวและเกิดเป็นชั้นในที่มีความหนา 3-5 มม. แท่งธรรมดาหรือเปลือกใช้ทำฟันผุในการหล่อ
ขั้นตอนการหล่อ
แม่พิมพ์ทำความเย็นที่หุ้มด้วยวัสดุทนไฟเป็นชั้นๆ อุ่นขึ้น อุณหภูมิในการทำงานต้องมีอย่างน้อยสองร้อยองศา แต่ขึ้นอยู่กับโลหะผสมที่ใช้สำหรับการเทเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับขนาดของการหล่อ ความหนาของผนัง และคุณสมบัติที่ต้องการด้วย หลังจากให้ความร้อนแล้ว แท่ง เซรามิกหรือทราย สามารถติดตั้งในแม่พิมพ์ได้ ถ้าต้องการตามแผนการหล่อ แน่นอนว่าต้องเชื่อมต่อครึ่งของแม่พิมพ์และล็อคอย่างแน่นหนาด้วยที่หนีบพิเศษ หากการหล่อเกิดขึ้นในเครื่องปั้น จะใช้กลไกการล็อคแม่พิมพ์ของตัวเอง หลังจากมาตรการเตรียมการเหล่านี้แล้ว สามารถเทโลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์แช่เย็นได้
เมื่อการหล่อได้รับความแข็งแรงแล้ว ก็สามารถถอดแท่งโลหะออกจากมันได้บางส่วน สิ่งนี้อำนวยความสะดวกในการกำจัดแกนสุดท้ายออกจากการหล่อเนื่องจากการลดแรงกดบนแกนออกจากโลหะที่แข็งตัว
หลังจากหล่อเย็นถึงอุณหภูมิที่ต้องการแล้ว ก็สามารถเปิดแม่พิมพ์ได้ ในขั้นตอนนี้ แท่งโลหะจะถูกลบออกและการหล่อจะถูกลบออกจากแม่พิมพ์ แกนทรายถูกกระแทก กำไร ไรเซอร์ และ spruesถูกตัดออกและดำเนินการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์หลังจากนั้นสามารถทำซ้ำกระบวนการทั้งหมดได้
ก่อนทำการหล่อใหม่ ระนาบการกลึงตัดและพื้นผิวแม่พิมพ์ได้รับการตรวจสอบอย่างรอบคอบ ใช้องค์ประกอบทนไฟหนึ่งครั้งหรือสองครั้งต่อกะ อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่มีการหลุดลอกออกจากพื้นผิวการทำงาน จำเป็นต้องคืนค่าชั้น หากผลิตภัณฑ์มีผนังบาง แม่พิมพ์จะเย็นลงอย่างมาก หากการหล่อมีขนาดใหญ่พอ แม่พิมพ์อาจร้อนขึ้นเหนืออุณหภูมิการทำงาน จากนั้นจึงใช้ระบบหล่อเย็นที่จัดให้เป็นพิเศษ เพื่อให้แม่พิมพ์เย็นลงในทุกกรณีก่อนการหล่อครั้งต่อไป
การหล่อเย็นไม่เกี่ยวข้องกับการกระทำที่ซับซ้อนและใช้เวลานาน ยกเว้นกระบวนการหล่อเย็นจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการ การดำเนินการส่วนใหญ่สามารถทำได้โดยอัตโนมัติด้วยเครื่องจักร ซึ่งเป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญของวิธีการนี้ แต่สิ่งสำคัญคือแม่พิมพ์ไม่ใช่รูปแบบที่ทำเพียงครั้งเดียว